На фоне полной реализации политики двойного выброса углерода и всесторонней модернизации высокотехнологичного облегченного производства алюминиевые сплавы, обладающие легкостью и высокой прочностью, стали ключевой заменой стали в электромобилях, железнодорожном транспорте, аэрокосмической отрасли, ветроэнергетике, строительной технике и других секторах. Спрос на сложные интегрированные литые детали, такие как корпуса двигателей, кронштейны аккумуляторных батарей, подрамники шасси и головки цилиндров двигателей, постоянно растет.

Процесс изготовления стержней методом холодной формовки, являющийся основным методом производства отливок из алюминиевых сплавов со сложными внутренними полостями, обладает выдающимися преимуществами, включая высокую точность формования, быструю скорость отверждения и низкое энергопотребление. В настоящее время используемые в промышленности смолы для холодной формовки постоянно совершенствуются с целью снижения выбросов летучих органических соединений, уменьшения образования дыма, улучшения характеристик выбивки, снижения дозировки добавок и повышения прочности стержня. Тем не менее, традиционные универсальные смолы для холодной формовки не подходят для низкотемпературных условий литья алюминия, что приводит к трем давним проблемам, ограничивающим расширение производственных мощностей и соответствие стандартам охраны окружающей среды.

I. Три традиционные технологические сложности в алюминиевой литейной промышленности

Температура заливки алюминиевого сплава составляет всего около 700 °C, что значительно ниже высокой температуры заливки чугуна, равной 140 °C. Связующая смола не может полностью разложиться при высоких температурах, что запускает цепную реакцию сопутствующих проблем:

1. Низкая эффективность встряхивания кернов приводит к высоким затратам на очистку от песка.

   Высокая температура заливки чугуна полностью сжигает пленку смолы, что облегчает ее удаление. Однако недостаточная температура расплавленного алюминия оставляет высокую остаточную прочность смолы. Формовочный песок упорно прилипает к каналам для воды, воздуховодам, глубоким полостям и узким щелям. Ручная очистка песка занимает много времени и требует больших трудозатрат, замедляя эффективность всей производственной линии.

2. Образование большого количества паров во время заливки приводит к двойным потерям: нарушению экологических норм и повреждению оборудования.

   В большинстве линий литья алюминия используются открытые или полуоткрытые разливочные станции. Традиционные смолы выделяют большое количество раздражающих паров при нагревании. Такие пары не только затрудняют соблюдение экологических норм выбросов в цехе и вредят физическому здоровью операторов, но и постоянно загрязняют формы и оснастку. Это увеличивает рабочее время на полировку, очистку и техническое обслуживание, что повышает общие производственные затраты.

3. Взаимное противоречие между фундаментальными преимуществами и экологическими характеристиками, не позволяющее достичь и того, и другого одновременно.

   Сложные алюминиевые литейные стержни отличаются неравномерной толщиной стенок и тонкой структурой, что предъявляет жесткие требования к прочности при комнатной температуре и прочности при хранении. Распространенным промышленным решением является увеличение доли смолы для обеспечения прочности стержня. Однако более высокая дозировка смолы одновременно усиливает газообразование, ухудшает характеристики при извлечении из литьевой формы и увеличивает выбросы дыма, создавая неизбежный порочный круг, от которого страдает вся отрасль.

II. Специальная смола Xinda Cold Box для литья алюминия: четыре ключевых прорыва в производительности, преодолевающие отраслевые барьеры.

Компания Xinda, стремясь решить проблемы, характерные для низкотемпературных условий заливки алюминия, разработала специальную смолу для литья алюминия в холодных камерах. Она одновременно обладает четырьмя превосходными свойствами: низкой дозировкой добавки, высокой прочностью стержня, отличной способностью к выбиванию и низким уровнем выделения дыма, решая дилемму компромисса между производительностью и качеством, присущую традиционным смолам.

1. Сверхнизкая дозировка добавки снижает образование газов и дыма непосредственно в источнике.

   Для стандартных двухкомпонентных смол, используемых в холодильных камерах и имеющихся в продаже, обычно требуется добавление ≥1,0%, в то время как продукту Xinda достаточно всего 0,65% для полного удовлетворения требований к изготовлению стержней. Значительно сниженное потребление смолы напрямую уменьшает количество продуктов термического разложения сырья, что принципиально снижает базовый объем выделения газов и выбросов дымовых газов.

2. Высокая прочность сохраняется при низкой дозировке, что снижает разрушение сердечника и процент брака.

   Благодаря оптимизированной формуле инновационной полимерной связующей системы, общая прочность стержня нашего продукта на 15–20% выше, чем у конкурирующих продуктов, при низкой дозировке добавки 0,65%. Тонкостенные и крупногабаритные сложные стержни устойчивы к растрескиванию и повреждениям во время транспортировки, закрытия и заливки форм, удаления отходов при изготовлении стержней и стабилизации выхода готовой продукции.

3. Специально разработан для низкотемпературного расплавленного алюминия, обеспечивает превосходное встряхивание и упрощает операции по извлечению расплава.

   Формула специально модифицирована для условий заливки при низкой температуре 700 °C, что значительно улучшает способность связующей смолы к термическому разложению при низких температурах. Степень извлечения стержня после заливки превышает 68%. Формовочный песок внутри глубоких полостей, пересекающих водные каналы и узких межслоевых пространств, автоматически разрыхляется и осыпается, что значительно сокращает объем ручной вибрационной обработки и выемки песка и значительно повышает производительность на станции извлечения.

4. Значительное снижение уровня испарений на рабочем месте для улучшения условий труда в цехе.

   Сочетание низкой дозировки добавки с малодымной молекулярной структурой показало, что испытания на месте снижают выделение паров при литье на 30–50% по сравнению с конкурирующими продуктами. Раздражающие запахи в цехе значительно уменьшаются, создавая более здоровую рабочую среду для персонала, работающего непосредственно с клиентами. В то же время замедляется почернение плесени и образование углеродных отложений, что увеличивает интервалы между очисткой инструментов и снижает затраты на техническое обслуживание оборудования, легко соответствуя строгим экологическим нормам.

III. Практические примеры применения у клиентов – преимущества в производительности, подтвержденные данными реальных испытаний.

Пример 1: Крупный производитель литых алюминиевых компонентов

Сравнительные данные испытаний с конкурирующими смолами при идентичных условиях изготовления и заливки стержней:

• Сила мышц корпуса увеличилась на 17%.

• Выделение газа снизилось на 0,6 мл/г.

• Эффективность встряхивания улучшилась на 6%.

• Выбросы паров при заливке бетона на месте сократились примерно на 30%.

Пример 2: Завод по литью шасси для электромобилей (литье подрамников под низким давлением)

Результаты испытаний в серийном производстве сложных тонкостенных сердечников для деталей шасси:

• Сила мышц корпуса улучшилась на 15–20%.

• Общее выделение газа снизилось на 10–15%.

• Эффективность системы Shakeout повышена на 10%.

• Выделение паров при литье сократилось на целых 50%, что значительно облегчило задачу соблюдения экологических норм в цехе.

  
  

Мировой производственный сектор ускоряет свою «зеленую» трансформацию. Спрос на цельнолитые изделия из алюминиевых сплавов продолжает расти в высокотехнологичных отраслях, включая электромобили, аэрокосмическую промышленность, железнодорожный транспорт и ветроэнергетическое оборудование. Рынок установил четыре обязательных стандарта для смол для холодных камер: низкая дозировка добавок, высокая прочность стержня, низкий уровень выбросов дыма и летучих органических соединений, а также превосходные характеристики при низких температурах.

Раньше одновременное удовлетворение всех четырех показателей было сложной задачей. Однако специальная смола Xinda для литья алюминия, предназначенная для использования в холодильных камерах, обеспечивает сбалансированные многомерные характеристики. Эта смола, созданная под влиянием трех основных требований — более строгого экологического контроля, снижения корпоративных затрат и повышения эффективности, а также обеспечения легкости и высокой точности литья, — обеспечивает множество преимуществ одновременно: снижение стоимости смоляного материала, уменьшение трудозатрат на выбивку, увеличение срока службы пресс-форм, улучшение условий окружающей среды в цехе и повышение выхода годной продукции. Она представляет собой экологически чистое и высокоэффективное связующее решение, разработанное специально для высокотехнологичного производства литья алюминия.